Radioaktiivisten alkuaineiden erottaminen merivedestä ja niiden kvantitatiivinen analytiikka

Abstract

Radioaktiivisia aineita päätyy meriveteen ydinvoimalaonnettomuuksien, ydinjätteen hävityksen ja ydinaseiden testauksesta ja käytöstä syntyvän laskeuman seurauksena. Pitkien puoliintumisaikojen vuoksi osa aineista säilyy ympäristössä hyvinkin pitkiä aikoja. Ydinten hajotessaan emittoima säteily on haitallista terveydelle ja eläville organismeille, koska säteily voi aiheuttaa muutoksia solutasolla. Määrittämällä pitoisuuksia saadaan tietoa merialueen saastumisasteesta ja meriprosessien, kuten merivirtojen, toiminnasta.

Määrityksessä käytettävä analyysimenetelmä luo näytekoolle ja näytteenkäsittelylle menetelmäkohtaiset edellytykset. Käytettyjä analyysimenetelmiä ovat joko perinteiset radiometriset menetelmät tai massaspektrometriset menetelmät. Radiometriset menetelmät perustuvat aineen radioaktiiviseen hajoamiseen. Näitä menetelmiä ovat esimerkiksi alfa- ja gammaspektrometria sekä nestetuikelaskenta. Massaspektrometriassa ionit erotellaan toisistaan massa-varaussuhteen mukaisesti. Käytettyjä massaspektrometrisia menetelmiä ovat induktiivisesti kytketty plasma-massaspektrometria (ICP-MS), kiihdytinmassaspektrometria (AMS) ja terminen ionisaatio massaspektrometria (TIMS). Merivesimatriisi voi aiheuttaa mittauksessa häiriöitä ja siksi määritettävä aine on erotettava matriisista ennen mittausta. Erotukseen käytettäviä menetelmiä ovat kerasaostus, erilaiset kromatografiset menetelmät sekä samepisteuutto. Tässä tutkimuksessa vertaillaan käytettävien menetelmien hyviä ja huonoja puolia.